성균관대 이원식 교수팀, 슈퍼박테리아 감염 억제 유전자 지도 세계 최초 구축 … 항생제 내성에 따른 사망↓

성균관대학교는 약학과 이원식 교수 연구팀이 슈퍼박테리아(MRSA: Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus·메티실린 내성 황색포도상구균)의 전신 감염 시 장기별 생활사를 규명하고 감염 억제 유전자 지도를 세계 최초로 구축했다고 8일 밝혔다.

이번 연구는 하버드대 수잔 워커 교수팀과 공동으로 진행했다.

이번 연구는 인간의 혈액, 다발성 장기 전이 모델, 폐 조직 유래 세포를 포함한 통합 감염 모델을 기반으로 이뤄졌다. 감염 취약 장기인 폐와 간, 혈액에서 세균 성장 억제를 가능케 할 새로운 통합적 항생제 표적 유전자 타깃 27종을 제시했다.

기존 연구는 특정 장기나 유전자에 국한돼 감염 경로 전체를 파악하기 어려웠다. 이번 연구는 대규모 차세대염기서열분석(NGS)을 활용해 감염 전 과정에서 세균의 생존 전략과 병원성을 정밀하게 분석한 게 특징이다.

특히 감염 특이적 유전자 정보를 계통별로 체계화한 점에서 앞으로 새로운 항생제 개발과 감염 제어 전략 수립에 폭넓게 활용될 것으로 기대된다.

이 교수는 "오는 2050년까지 항생제 내성 감염으로 말미암은 사망자가 전 세계적으로 3900만 명에 이를 것으로 예상된다"면서 "이번 연구는 내성균 대응을 위한 항생제 표적 개발의 전기를 마련했다는 점에서 의미가 크다"고 말했다. 이어 "코로나19(COVID-19) 팬데믹 동안 항생제 사용이 급증하며 내성균 감염이 증가한 만큼 향후 다른 슈퍼박테리아에도 이번 연구에서 제시한 분석기법을 적용할 수 있을 것"이라고 덧붙였다.

이번 연구 논문은 종합과학 분야 국제 학술지 '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)'에 지난달 28일 게재됐다. 장주애 박사·이채영 대학원생이 공동 제1저자, 이원식 교수가 교신저자로 각각 참여했다.

이번 연구는 한국연구재단의 지원을 받아 수행됐다.